CN110273040A - 铁粉冷压还原装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铁粉冷压还原装置及方法，涉及还原铁生产技术领域，配料系统用于对铁粉与粘结剂按比例配料，强制混料系统用于将配料完成的铁粉与粘结剂混合均匀，双辊压球机用于将混合均匀后的铁粉与粘结剂压制成冷压球团，链板烘干机用于对冷压球团进行烘干预热，加热回转窑用于对烘干预热后的冷压球团进行加热烧结，摆动筛用于对加热烧结后的冷压球团进行筛选，还原剂喷吹系统用于向还原回转窑内喷入还原剂，还原回转窑用于对冷压球团进行还原，加热回转窑的热源来自还原回转窑的高温尾气，加热回转窑的窑头安装有加热烧嘴，在高温尾气的提供的热量不足时，加热烧嘴能够对冷压球团进行加热。能够提高产能，保证生产正常运行，并且投资成本低。

Description

铁粉冷压还原装置及方法
技术领域
本发明涉及还原铁生产技术领域，特别是涉及一种铁粉冷压还原装置及方法。
背景技术
现有的还原铁生产工艺为一步法链篦机回转窑还原工艺，采用如图3所示的一步法链篦机回转窑还原装置，即用铁粉直接生产还原铁工艺，首先铁粉与粘结剂通过配料系统1按一定比例配料，通过强制混料系统2将铁粉与粘结剂搅拌均匀后用成球盘9(又称圆盘造粒机)造粒，在成球盘9内向铁粉料不断喷水，铁粉料在成球盘9内滚动，形成10mm—15mm圆球。形成的球经筛分系统10筛选，合格的球进入链篦机11烘干焙烧，球团自链篦机11出来时要有一定的强度，以保证进入还原回转窑7还原时不产生太多粉料，而造成还原回转窑7结圈。链篦机11出来的高温球团直接从窑尾进入还原回转窑7进行还原，通过窑头的还原剂喷吹系统8将还原剂喷入还原回转窑7内，对铁粉球进行还原，还原后的热球进入冷却筒12冷却。
现有的一步法链篦机回转窑还原工艺利用成球盘(又称圆盘造粒机)造粒，铁粉球烘干后没有强度，必须选用价格昂贵的链篦机烘干焙烧球团，烧结温度要求达到1150℃以上，链篦机篦板要求能承受1000℃高温的耐热钢，投资很大，同时还原回转窑排出的热风直接进入链篦机烧结段，链篦机排出的高温球团直接进入还原回转窑还原，进入的链篦机的热风如果不能达到工艺要求的高温(1150℃)，或热风量不足，经链篦机烧结的球团就没有强度，进入还原回转窑后就会变成粉末从而造成还原回转窑结圈，影响产能，增大设备负荷。由于链篦机-还原回转窑风路串联运行，互相影响，链篦机没有温度调节手段，热平衡很难建立，一条生产线往往从开始投产到正常生产都在一年以上，浪费时间、人力和财力。
发明内容
本发明的目的是提供一种铁粉冷压还原装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，在还原铁生产中，能够提高产能，保证生产正常运行，并且投资成本低。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种铁粉冷压还原装置，包括配料系统、强制混料系统、双辊压球机、链板烘干机、加热回转窑、摆动筛、还原回转窑和还原剂喷吹系统，所述配料系统用于对铁粉与粘结剂按比例配料并将配料完成的铁粉与粘结剂输送至所述强制混料系统，所述强制混料系统用于将配料完成的铁粉与粘结剂混合均匀并将混合均匀后的铁粉与粘结剂输送至所述双辊压球机，所述双辊压球机用于将混合均匀后的铁粉与粘结剂压制成冷压球团并将冷压球团输送至所述链板烘干机，所述链板烘干机用于对冷压球团进行烘干预热并将烘干预热后的冷压球团输送至所述加热回转窑，所述加热回转窑用于对烘干预热后的冷压球团进行加热烧结并将加热烧结后的冷压球团输送至所述摆动筛，所述摆动筛用于对加热烧结后的冷压球团进行筛选并将筛选过后的冷压球团输送至所述还原回转窑，所述还原剂喷吹系统用于向所述还原回转窑内喷入还原剂对冷压球团进行还原；所述加热回转窑的热源来自所述还原回转窑的高温尾气，所述加热回转窑的窑头安装有加热烧嘴，在高温尾气提供的热量不足时，所述加热烧嘴能够对冷压球团进行加热。
优选的，所述还原剂喷吹系统包括还原剂喷枪，所述还原剂喷枪安装固定在所述还原回转窑的窑头，所述还原剂喷枪用于将还原剂喷入所述还原回转窑内。
优选的，所述摆动筛的筛孔直径为10mm～20mm。
本发明还提供一种铁粉冷压还原方法，使用所述的铁粉冷压还原装置，包括如下步骤：
(1)将铁粉和粘结剂通过所述配料系统进行配料，配料完成后，将铁粉和粘结剂经所述强制混料系统搅拌混合均匀；
(2)将混合均匀的铁粉和粘结剂在所述双辊压球机中压制成冷压球团；
(3)将冷压球团在所述链板烘干机上烘干并预热；
(4)将预热后的冷压球团送入所述加热回转窑中进行加热烧结，使冷压球团温度达到1050～1150℃，冷压球团抗压强度大于160Kg/球；
(5)加热烧结后的冷压球团经所述摆动筛筛选，将其中的粉料筛除；
(6)将筛选过后的冷压球团送入所述还原回转窑，通过所述还原剂喷吹系统向所述还原回转窑内喷入还原剂对冷压球团进行还原。
优选的，步骤(1)中粘结剂质量占铁粉和粘结剂总质量的0.5％～2％。
优选的，步骤(2)中压制成形的冷压球团为扁球团。
优选的，步骤(3)中，在所述链板烘干机通入300℃热风将冷压球团烘干，在所述链板烘干机通入600℃热风将烘干的冷压球团升温至不低于400℃，使冷压球团的抗压强度大于20Kg/球。
优选的，步骤(6)中所述还原回转窑内的温度控制在1050～1150℃。
优选的，步骤(6)中还原剂为铁粉，铁粉中全铁的质量分数为40％～72％。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的铁粉冷压还原装置及方法，采用双辊压球机将混合均匀的铁粉和粘结剂压制成冷压球团，冷压球团具有一定的抗压强度，能够保证冷压球团滚动时不会粉碎，可以直接进入加热回转窑烧结，加热回转窑窑头设有加热烧嘴，在高温尾气提供的热量不足时，加热烧嘴能够对冷压球团进行加热，保证冷压球团的烧结温度，进而能够保证冷压球团烧结后的强度，烧结好的冷压球团经摆动筛筛除其中的粉料后，进入还原回转窑，由于冷压球团强度有保证，在还原剂喷吹系统向还原回转窑内喷入还原剂对冷压球团进行还原时，避免了冷压球团在还原回转窑内粉化，大大降低了还原回转窑结圈几率，进而能够提高产能，保证生产正常运行；采用价格低廉的链板烘干机和加热回转窑代替现有工艺中的价格昂贵的链箅机烘干烧结系统，投资成本大大降低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的铁粉冷压还原装置的结构示意图；
图2为本发明提供的铁粉冷压还原方法流程图；
图3为一步法链篦机回转窑还原装置的结构示意图；
图中：1-配料系统、2-强制混料系统、3-双辊压球机、4-链板烘干机、5-加热回转窑、6-摆动筛、7-还原回转窑、8-还原剂喷吹系统、9-成球盘、10-筛分系统、11-链箅机、12-冷却筒。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种铁粉冷压球回转窑还原工艺，以解决现有技术存在的问题，在还原铁生产中，能够提高产能，保证生产正常运行，并且投资成本低。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种铁粉冷压还原装置，包括配料系统1、强制混料系统2、双辊压球机3、链板烘干机4、加热回转窑5、摆动筛6、还原回转窑7和还原剂喷吹系统8，配料系统1用于对铁粉与粘结剂按比例配料并将配料完成的铁粉与粘结剂输送至强制混料系统2，强制混料系统2用于将配料完成的铁粉与粘结剂混合均匀并将混合均匀后的铁粉与粘结剂输送至双辊压球机3，双辊压球机3用于将混合均匀后的铁粉与粘结剂压制成冷压球团并将冷压球团输送至链板烘干机4，链板烘干机4用于对冷压球团进行烘干预热并将烘干预热后的冷压球团输送至加热回转窑5，加热回转窑5用于对烘干预热后的冷压球团进行加热烧结并将加热烧结后的冷压球团输送至摆动筛6，摆动筛6用于对加热烧结后的冷压球团进行筛选并将筛选过后的冷压球团输送至还原回转窑7，还原剂喷吹系统8用于向还原回转窑7内喷入还原剂对冷压球团进行还原；加热回转窑5的热源来自还原回转窑7的高温尾气，加热回转窑5的窑头安装有加热烧嘴，在高温尾气提供的热量不足时，加热烧嘴能够对冷压球团进行加热。
在本发明提供的铁粉冷压还原装置中，通过配料系统1对铁粉与粘结剂按比例配料，然后通过强制混料系统2将配料完成的铁粉与粘结剂混合均匀，采用双辊压球机3将混合均匀的铁粉和粘结剂压制成冷压球团，在链板烘干机4中对冷压球团烘干预热，由于冷压球团具有一定的抗压强度，能够保证冷压球团滚动时不会粉碎，可以直接进入加热回转窑5烧结，加热回转窑5窑头设有加热烧嘴，在高温尾气的提供的热量不足时，加热烧嘴能够对冷压球团进行加热，保证冷压球团的烧结温度，进而能够保证冷压球团烧结后的强度，烧结好的冷压球团经摆动筛6筛除其中的粉料后，进入还原回转窑7，由于冷压球团强度有保证，在还原剂喷吹系统8向还原回转窑7内喷入还原剂对冷压球团进行还原时，避免了冷压球团在还原回转窑7内粉化，大大降低了还原回转窑7结圈几率，进而能够提高产能，保证生产正常运行；采用价格低廉的链板烘干机4和加热回转窑5代替现有工艺中的价格昂贵的链箅机烘干烧结系统，投资成本大大降低。
还原剂喷吹系统8包括还原剂喷枪，还原剂喷枪安装固定在还原回转窑7的窑头，还原剂喷枪用于将还原剂喷入还原回转窑7内，以对冷压球团进行还原。
摆动筛6的筛孔直径为10mm～20mm，可以将烧结后的冷压球团中的粉料筛除，避免粉料进入还原回转窑7造成还原回转窑的结圈，保证生产的正常运行。
实施例二
本实施例提供了一种铁粉冷压还原方法，采用实施例一中的铁粉冷压还原装置，包括如下步骤：
(1)将铁粉和粘结剂通过配料系统1进行配料，配料完成后，将铁粉和粘结剂经强制混料系统2搅拌混合均匀；
(2)将混合均匀的铁粉和粘结剂在双辊压球机3中压制成冷压球团；
(3)将冷压球团在链板烘干机4上烘干并预热；
(4)将预热后的冷压球团送入加热回转窑5中进行加热烧结，使冷压球团温度达到1050～1150℃，冷压球团抗压强度大于160Kg/球；
(5)加热烧结后的冷压球团经摆动筛6筛选，将其中的粉料筛除；
(6)将筛选过后的冷压球团送入还原回转窑7，通过还原剂喷吹系统8向还原回转窑7内喷入还原剂对冷压球团进行还原。
步骤(1)中粘结剂质量占铁粉和粘结剂总质量的0.5％～2％。
步骤(2)中压制成形的冷压球团为扁球团，通过改变双辊压球机3中棍子上的球窝尺寸，来压制不同大小的冷压球团。
步骤(3)中，在链板烘干机4通入300℃热风将冷压球团烘干，在链板烘干机4通入600℃热风将烘干的冷压球团升温至不低于400℃，使冷压球团的抗压强度大于20Kg/球，链板烘干机4包括烘干段和预热段，在烘干段通入300℃热风将冷压球团烘干，在预热段通入600℃热风将烘干的冷压球团升温至不低于400℃，保证冷压球团具备一定的抗压强度，在进入加热回转窑5后，初期回转加热时不易碎裂。
步骤(6)中还原回转窑7内的温度控制在1050～1150℃，通过安装在还原回转窑7上的加热烧嘴对还原回转窑7进行加热，通过安装在窑体上的二次风机对窑内温度进行调节。
步骤(6)中还原剂为铁粉，铁粉中全铁的质量分数为40％～72％，能够保证冷压球团的还原效果，生产出合格的还原铁。
加热回转窑5的热源来自还原回转窑7的高温尾气，加热回转窑5的窑头安装有加热烧嘴，在高温尾气提供的热量不足时，加热回转窑5上的加热烧嘴能够对冷压球团进行加热，以保证冷压球团的烧结温度。加热回转窑5通过回热风机能够向链板烘干机4提供热量，链板烘干机4的尾气经过除尘处理后，在主抽风机的作用下从烟囱排出。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种铁粉冷压还原装置，其特征在于：包括配料系统、强制混料系统、双辊压球机、链板烘干机、加热回转窑、摆动筛、还原回转窑和还原剂喷吹系统，所述配料系统用于对铁粉与粘结剂按比例配料并将配料完成的铁粉与粘结剂输送至所述强制混料系统，所述强制混料系统用于将配料完成的铁粉与粘结剂混合均匀并将混合均匀后的铁粉与粘结剂输送至所述双辊压球机，所述双辊压球机用于将混合均匀后的铁粉与粘结剂压制成冷压球团并将冷压球团输送至所述链板烘干机，所述链板烘干机用于对冷压球团进行烘干预热并将烘干预热后的冷压球团输送至所述加热回转窑，所述加热回转窑用于对烘干预热后的冷压球团进行加热烧结并将加热烧结后的冷压球团输送至所述摆动筛，所述摆动筛用于对加热烧结后的冷压球团进行筛选并将筛选过后的冷压球团输送至所述还原回转窑，所述还原剂喷吹系统用于向所述还原回转窑内喷入还原剂对冷压球团进行还原；所述加热回转窑的热源来自所述还原回转窑的高温尾气，所述加热回转窑的窑头安装有加热烧嘴，在高温尾气提供的热量不足时，所述加热烧嘴能够对冷压球团进行加热。
2.根据权利要求1所述的铁粉冷压还原装置，其特征在于：所述还原剂喷吹系统包括还原剂喷枪，所述还原剂喷枪安装固定在所述还原回转窑的窑头，所述还原剂喷枪用于将还原剂喷入所述还原回转窑内。
3.根据权利要求1所述的铁粉冷压还原装置，其特征在于：所述摆动筛的筛孔直径为10mm～20mm。
4.一种基于权利要求1～3中任一项所述的铁粉冷压还原装置的铁粉冷压还原方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将铁粉和粘结剂通过所述配料系统进行配料，配料完成后，将铁粉和粘结剂经所述强制混料系统搅拌混合均匀；
(2)将混合均匀的铁粉和粘结剂在所述双辊压球机中压制成冷压球团；
(3)将冷压球团在所述链板烘干机上烘干并预热；
(4)将预热后的冷压球团送入所述加热回转窑中进行加热烧结，使冷压球团温度达到1050～1150℃，冷压球团抗压强度大于160Kg/球；
(5)加热烧结后的冷压球团经所述摆动筛筛选，将其中的粉料筛除；
(6)将筛选过后的冷压球团送入所述还原回转窑，通过所述还原剂喷吹系统向所述还原回转窑内喷入还原剂对冷压球团进行还原。
5.根据权利要求4所述的铁粉冷压还原方法，其特征在于：步骤(1)中粘结剂质量占铁粉和粘结剂总质量的0.5％～2％。
6.根据权利要求4所述的铁粉冷压还原方法，其特征在于：步骤(2)中压制成形的冷压球团为扁球团。
7.根据权利要求4所述的铁粉冷压还原方法，其特征在于：步骤(3)中，在所述链板烘干机通入300℃热风将冷压球团烘干，在所述链板烘干机通入600℃热风将烘干的冷压球团升温至不低于400℃，使冷压球团的抗压强度大于20Kg/球。
8.根据权利要求4所述的铁粉冷压还原方法，其特征在于：步骤(6)中所述还原回转窑内的温度控制在1050～1150℃。
9.根据权利要求4所述的铁粉冷压还原方法，其特征在于：步骤(6)中还原剂为铁粉，铁粉中全铁的质量分数为40％～72％。
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